Ausbreitung von Herzwurmkrankheit und kaniner subkutaner Dirofilariose

Nutznießer des Klimawandels

von Dr. Reinhold Sassnau

Während der Larvenentwicklung von Dirofilarien im Vektor hat die Umgebungstemperatur eine Schlüsselrolle und kann im ­Zusammenhang mit einem weiteren Anstieg der Temperaturen als Folge des Klimawandels die Grundlage für weitere Ausbreitungen bieten.

Retrobulbärer Knoten mit adultem D. repens (Pfeile) bei einer 20 jährigen Frau, Rostow am Don, Russland. A Computertomografie | B NMR C Ultraschall Befund: Wurmartige Struktur im retrobulbären Fettgewebe D Farbdoppler: marginale Vaskularisation.

© Ilyasov B, Kartashev V, Bastrikov N, Morchón R, González-Miguel J, Simón F. Delayed diagnosis of Dirofilariasis and complex ocular surgery, Russia. Emerg Infect Dis. 2013 19: 326-8.

Die Publikation von 26 autochthonen D. repens-Fällen bei Hunden in den zurückliegenden Jahren, der erste autochthone Fall bei einem Menschen mit einer D. repens-Infektion und Nachweise von D. immitis- und D. repens-DNA in Stechmücken in verschiedenen Regionen Deutschlands weisen darauf hin, dass es bereits fokale Endemieherde in Deutschland gibt.

Abb.1 Nachweis von autochthonen Fällen von Infektionen mit D. repens und Dirofilaria-DNA Nachweis in Stechmücken. Hintergrund: mittlere Tagestemperaturen im Juli 1961 bis 1990 (Klimaatlas, DWD).

Epidemiologie in Europa

Dirofilaria (D.) repens und D. immitis ­haben sich in weiten Teilen Südeuropas etabliert [1]. Der bis 2000 noch offene Gürtel um die südeuropäische Mittelmeerküste hat sich inzwischen geschlossen und weite Räume Zentral- und Osteuropas sind zu Endemiegebieten geworden. Aus Serbien, Kroatien, Bulgarien, Rumänien, ­Ungarn, Albanien, der Slowakei, Rumänien und der Türkei wurden für D. immitis und D. repens Prävalenzen von 6% bis 47% bei Hunden geschätzt [2]. Bis 2013 wurden in der Ukraine, wo humane Dirofilariosen meldepflichtig sind, 1.465 Fälle registriert [3]. Aus der benachbarten Region um Rostov am Don wurden sowohl bei Hunden als auch bei Menschen hohe Fallzahlen von Infektionen mit D. immitis und D. repens mitgeteilt [4]. In Polen wurden neben ersten autochthonen Infektionen bei Menschen mit D. repens-Prävalenzen bis 12% bei Hunden geschätzt [5,6,7] und in der um Warschau gelegenen Provinz Masowien D. repens-DNA in Stechmücken nachgewiesen [8]. Aus Österreich sind autochthone Infektio­nen sowohl beim Hund als auch bei Menschen bekannt geworden [9,10,11] und 2012 erstmals D. repens-DNA in Stechmücken nachgewiesen [12].

Situation in Deutschland

Bis zur Erstbeschreibung einer autochthonen, kaninen subkutanen Dirofilariose bei einem Hund aus Baden-Württemberg im Jahr 2004 [13] wurden Dirofilariosen in Deutschland ausschließlich als importierte Reisekrankheiten und Krankheiten importierter Hunde aus Endemiegebieten angesehen. Das Reisen und grenzüberschreitende Verbringen von Heimtieren innerhalb Europas ist erleichtert worden und hat im Vergleich zur jüngeren Vergangenheit einen größeren Umfang angenommen, wobei die Anzahl der nach Süd- und Osteuropa reisenden Hunde unbekannt ist. Eine Fragebogenaktion, an der sich 27 tierärztliche Praxen und Tierkliniken aus sechs Bundesländern beteiligten, erfasste 5.240 Hunde. Diese Umfrage ergab, dass 4.567 (87%) der 5.240 Hunde in Deutschland geboren und aufgewachsen waren. Demgegenüber stammten 673 (13%) aus dem Ausland, davon 248 (37%) aus Portugal oder europäischen Anrainerstaaten des Mittelmeers [19]. Dieser Untersuchung zufolge waren 55% der erfassten 5.240 Hunde mindestens einmal reisebegleitend. Von diesen 2.894 Kosmopoliten waren 66,7% in die europäischen Mittelmeerländer Spanien und Italien oder Portugal mitgenommen worden.

Die Studie von Pantchev et al. [15] zeigt, dass es insgesamt bei einer nicht kleinen Anzahl von reisenden und importierten Hunden zu Infektionen von vector borne diseases kommt. Aus einem Pool von 8.545 Hunden mit Reise- oder Importanamnese aus Endemiegebieten in Süd- und Osteuropa wurden in 127 Proben (1,49%) D. immitis-Antigen und in 125 Proben (1,46%) Mikrofilarien nachgewiesen. Bei 73 dieser Proben konnte mithilfe der PCR in 35 Fällen D. repens, in 15 Fällen D. immitis und in 6 Fällen Koinfektionen mit D. repens und D. immitis nachgewiesen werden. Genchi et al. [16] untersuchten mit einem Frage­bogenmonitoring die Anzahl von D. immitis-Infektionen in nicht endemischen Ländern innerhalb von zwölf Monaten. Unter 101 Rücksendungen von Tierärzten und Tierkliniken aus Deutschland fanden sich 38 Antworten mit je einem Fall, 20 Antworten mit zwei bis fünf Fällen und drei Antworten mit sechs bis neun diagnostizierten Herzwurmdiagnosen. Demgegenüber stehen 40 negative Antworten.

Abb.2 Anzahl der Perioden (P30) für alle untersuchten Wetterstationen in den Jahren 2004 bis 2013 im Box Plot (Minimum, Maximum, Median und Quartile).

Abb.3 Maximale Zeitspannen, in denen in den Clustern eine extrinsische Entwicklung und Infektionen von Hunden in den Jahren 2004
bis 2013 möglich waren.

Aktuelle Situation in Deutschland

Nach dem ersten autochthonen Fall einer kaninen subkutanen Dirofilariose folgten 25 weitere Fälle bei Hunden aus Baden-Württemberg und dem Land Brandenburg [13,17,18,19,20,21], hierbei wurde der 53. Breitengrad erreicht [Abb. 1]. Der erste ­autochthone humane Fall einer Infektion mit D. repens wurde im Frühjahr 2014 in Sachsen-Anhalt diagnostiziert [22]. Im Zusammenhang mit dem Mückenmonitoring des Friedrich-Löffler Instituts und dem Bernhard-Nocht Institut konnte in den Jahren 2011, 2012 und 2013 in den Ländern ­Brandenburg, Sachsen-Anhalt, Hessen und ­Baden-Württemberg sowohl D. repens-DNA als auch D. immitis-DNA in Stechmücken nachgewiesen werden [23,24,25].

Rolle der Umgebungstemperatur

Die extrinsische Larvenentwicklung von ­D. repens und D. immitis im ubiquitären Vektor Stechmücke ist streng temperatur­abhängig und wird bei Temperaturen unter dem Grenzwert von 14°C unterbrochen [26]. Die Lebenserwartung infizierter Stechmücken ist auf 30 Tage limitiert [27,28]. Die Möglichkeit der Larvenentwicklung lässt sich unter gegebenen Temperaturbedingungen berechnen [29]. Hierbei wird die Differenz der mittleren Tagestemperatur, sofern sie über 15°C liegt, und der Grenztemperatur 14°C gebildet und für 30 aufeinanderfolgende Tage aufsummiert. Wird ein Wert von 130 erreicht oder überschritten, war in dieser Periode, die im Folgenden „1P30“ genannt wird, eine komplette Larvenentwicklung möglich. Mithilfe dieses Modells kann gezeigt werden, ob und – wenn ja – in welchem Ausmaß an einem Ort extrinsische Entwicklungen und – im positiven Fall – in welchen saisonalen Zeiträumen extrinsische Entwicklungen und Transmissionen möglich waren. Anhand der Temperaturaufzeichnungen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) der zurückliegenden zehn Jahre wurde die Möglichkeit der extrinsischen Entwicklung an verschiedenen Orten Deutschlands quan­titativ untersucht und die Zeiträume, in ­denen extrinsische Entwicklungen und Transmissionen möglich waren, bestimmt. In diese Untersuchung wurden 34 Wetterstationen aus allen Teilen Deutschlands aufgenommen, die in sechs Cluster, Nord, Nordost, Ost, Südost, Südwest und West (N, NO, O, SO, SW, W) stratifiziert wurden.

Larve 1 (Mikrofilarie): D. repens Knott-Test (200x).

Ausbreitungspotenzial von Dirofilarien und Veränderungen der mittleren Tagestemperaturen

In allen untersuchten Regionen der Cluster NO, O, SO, SW und W war in allen Jahren eine extrinsische Entwicklung möglich [Abb. 2]. Mit 89% lagen die Mediane hier über 30 P₃₀. Drei der fünf Wettersta­tionen im Cluster SW wiesen Mediane über 60 P₃₀ auf. An zwei Orten überschritten die Maxima in diesem Cluster 90 P₃₀, wobei die Minima über 60 P₃₀ lagen. Im Gegensatz dazu steht der Cluster N, wo der Median an allen sechs Wetterstationen unter 30 P₃₀ lag. In 23% der untersuchten Wetterstationen erreichten die P₃₀ die Nulllinie. Mit null P₃₀ war an diesen Orten in den zurückliegenden zehn Jahren damit keine extrinsische Entwicklung möglich.

Die Zeiträume, in denen die mittleren Tagestemperaturen eine extrinsische Entwicklung von Dirofilarien bzw. eine Übertragung auf den Wirt gewährleisteten, zeigen ähnlich wie die Anzahl der P₃₀ Übereinstimmungen in den Clustern NO, O, SO, SW und W [Abb. 3]. Insbesondere die Schlüsseltage, Beginn und Ende einer möglichen Infektion des Vektors respektive des Wirts zeigen in diesen Clustern signifikante Übereinstimmungen. Der Beginn der Periode, in der sich Stechmücken an mikrofilarämischen Hunden infizieren konnten, fiel in die ersten Maitage und endete Anfang September. Demzufolge begann die Periode, in der Wirte angesteckt werden konnten, in den ersten Junitagen und endete Anfang Oktober. Damit waren während vier Monaten Bedingungen vorhanden, die eine extrinsische Larvenentwicklung beziehungsweise Übertragung auf den Wirt ermöglichten. Die korrespondierenden Perioden waren im Cluster N rechts und links jeweils um einen Monat verkürzt.

Voraussetzungen für eine Endemisierung von Dirofilarien

Wesentliche Voraussetzungen für eine Endemisierung von Dirofilarien in Regionen, die frei von Dirofilarien sind:

// Anwesenheit patenter Hunde (Import oder reisebegleitend)

// Anwesenheit von kompetenten Vektoren

// Umgebungstemperaturen, die eine extrinsische Larvenentwicklung erlauben

Der Anteil aus Endemiegebieten importierter und reisebegleitender Hunde ist nicht klein [14]. Prävalenzstudien [15,30] belegen, dass nicht wenige importierte oder reisebegleitende patente Hunde aus süd- und osteuropäischen Ländern ein Reservoir für Dirofilarien in Deutschland darstellen. Da ins­­besondere bei mit D. repens infizierten Hunden kaum mit klinischen Symptomen zu rechnen ist [31] und nicht alle Hunde routinemäßig auf Dirofilarien untersucht werden, muss hinsichtlich der wahren Prävalenz mit einer hohen Dunkelziffer gerechnet werden. Im Anbetracht der Patenz von bis zu über sieben Jahren und der Lebensdauer von Mikrofilarien von bis zu zwei Jahren [2] stellen unerkannte und unbehandelte infizierte Hunde ein Risiko für eine Endemisierung dar. Vektorkompetente Stechmücken der Gattungen Aedes und Culex sind in Deutschland ubiquitär und an verschiedenen Standorten ist bereits aus gesammelten Stechmücken Dirofilaria DNA nachgewiesen worden.

Schlussfolgerung

Die Ergebnisse dieser Studie belegen, dass in weiten Teilen Deutschlands in den zurückliegenden zehn Jahren Umgebungstemperaturen herrschten, die eine extrinsische Entwicklung in den Sommermonaten erlaubten. Den Prognosen zur Folge werden die Umgebungstemperaturen auch in den folgenden Jahren in Deutschland weiterhin steigen [32]. In der Folge können sich die Bedingungen für extrinsische Entwicklungen weiterhin verbessern. Die Voraussetzungen der Entwicklung von Endemieherden in Deutschland sind damit gegeben.

take home

Die äußeren Rahmenbedingungen für eine Ausbreitung von D. immitis und D. repens in Deutschland sind insbesondere aufgrund der vorliegenden klimatischen Rahmenbedingungen gegeben. Die Anzahl der publizierten Fälle autochthoner, subkutaner kaniner Dirofilariosen in den zurückliegenden zehn Jahren, der Nachweis von Dirofilaria-DNA im Vektor in drei Jahren in Folge und nicht zuletzt der erste Fall einer autochthonen Infek­tion mit D. repens bei einem Menschen zeigt in diesem Zusammenhang, dass D. repens nicht länger nur als Erreger einer Reisekrankheit bzw. importierten Krankheit in Deutschland angesehen werden kann. Während die subkutane kanine Dirofilariose für Hunde kein großes pathogenes Potenzial hat, können Infek­tionen von Menschen teilweise zu größeren Komplikationen führen. Nicht zuletzt aufgrund des zoonotischen Potenzials der Dirofilarien stellt sich die Frage, inwieweit angemessene präventive Maßnahmen in der Zukunft gestaltet werden sollten.

Literatur